Historie vzniku a vývoje benzinu – od prvních objevů až po palivo, které hýbe světem

V roce 1876 sestrojil německý inženýr Nikolaus August Otto první spalovací motor na světě. Klíčovým zařízením motoru byl karburátor, ve kterém se rozstřikovalo palivo a mísilo se se vzduchem. Poté byla směs přivedena do válce, stlačena a zapálena elektrickou jiskrou. Horké plyny tlačily píst, který otáčel klikovou hřídelí, která zase otáčela koly prostřednictvím řetězu nebo hřídele. Toto je princip činnosti spalovacího motoru. Používají se k tomu různé druhy paliva. Nejtradičnější jsou benzín, nafta a petrolej. Všechny vznikly dávno před příchodem automobilů.
První technologické manipulace s ropou byly provedeny na ropném poli Ukhta (Rusko) v roce 1745. Právě tam byla postavena první rafinerie ropy. Bylo to velmi jednoduché: do pece byl umístěn kotel s trubkou, která vedla přes sud s vodou do prázdného sudu. Barel vody hrál roli lednice. Rafinovaný olej se používal hlavně pro domácí účely. V té době bylo mnoho místností osvětleno lampami, do kterých se nalévala směs rafinované ropy a rostlinného oleje.
Ale anglický fyzik Michael Faraday byl první, kdo oficiálně získal benzín. Ze všech sloučenin uhlíku a vodíku v roce 1825 izoloval jednu, která se mohla rychle vznítit. A jelikož ji syntetizoval z ropy vytěžené někde v Malé Asii, pojmenoval ji arabským slovem. Benzín je vonná látka. Takto je slovo přeloženo z arabštiny.

V roce 1891 vynalezl ruský inženýr Shukhov cracking (z anglického cracking – štěpení). Jedná se o proces rozkladu ropných uhlovodíků na těkavější látky. Díky krakování se výrazně zvyšuje výtěžnost benzínu z ropy.
Benzín se jako palivo začal používat až na konci 1905. století, kdy pan Daimler zdokonalil spalovací motor a udělal z něj hnací sílu v automobilech. Když byly problémy s benzínem, bylo to na konci XNUMX. století! Například existují písemné důkazy od motoristů cestujících přes Německo v roce XNUMX. Motoristé v jednom z měst země nemohli najít místo, kde by mohli natankovat. S žádostí o radu se obrátili na místní obyvatele, kteří navrhli hledat benzín v městské lékárně. Ukázalo se však, že zásoby této „drogy“ došly a lékárník mu doporučil, aby se poradil s lékařem. Oh, štěstí! U lékaře doma našel několik sudů požadovaného „léku“.

O něco později se palivo do prvních aut dalo nakupovat víceméně centrálně, ale ve vedrech nebo lahvích. Postupem času se objevily specializované sklady a speciální kontejnery. Pravda, bylo nepohodlné je používat. Proces byl extrémně pracný a časově náročný. Tak jednoduchá operace, jako je tankování, trvala klidně hodinu a půl.

Problém byl vyřešen nástupem čerpacích stanic. Historie čerpacích stanic jako specializovaných obchodů sahá až do roku 1907, kdy Standard Oil of California (nyní ChevronTexaco) otevřela první čerpací stanici v Seattlu. Ve dvacátých letech se objevily první mechanické dávkovací kolony a ve třicátých letech se objevily kolony s elektrickými dávkovacími jednotkami. Zajímavá je historie služeb na čerpacích stanicích, především prodejen na čerpacích stanicích. Například u nás jsou prodejny na čerpacích stanicích považovány za přílohu podnikání čerpacích stanic. Na Západě se situace vyvinula přesně opačně – u prodejny začínaly čerpací stanice.
Lidstvo ale na začátku století nežilo jen z benzínu. Alternativou a konkurentem benzinu byla motorová nafta – v moderním jazyce „nafta“. Pojem „diesel“ se v naší době stal pojmem a většina lidí si jej spojuje s palivem, ale pojem „dieselové palivo“ pochází z názvu motoru a tento motor je pojmenován po německém inženýrovi Rudolfu Dieselovi. . Navíc nafta v podstatě neměla nic společného s motorovou naftou. Podle vynálezce měl návrh běžet na levném uhelném prachu. Experimenty však ukázaly nemožnost použití jako palivo kvůli problematickému přívodu do válců. Poté bylo rozhodnuto místo toho vyzkoušet těžké ropné frakce, jako je petrolej a topný olej.

Princip činnosti vznětového motoru byl následující: palivo bylo nasáváno do válců a stlačováno pod tlakem do takové míry, že došlo k samovznícení. Myšlenka byla skutečně revoluční a byla podána jako patent v roce 1893, ale návrh funkčního motoru trvalo dalších pět let. K modernímu naftovému motoru měl velmi daleko. Tři metry vysoký agregát s jedním válcem vyvíjel 172 otáček za minutu a vyráběl od 17 do 19 litrů. S. Přitom účinnost byla 26 % – dvakrát vyšší než u parního stroje! První takový motor běžel na petrolej.
Jak již bylo jasné, „nafta“ kdysi nebyla palivem, ale motorem a běžela na petrolej. Naftu začal spotřebovávat na návrh ruského „ropného krále“ Emmanuela Nobela. Nobel zaplatil hodně peněz za nákup licence od Diesel a rozhodl se zorganizovat výrobu motorů ve svém strojírenském závodě v Petrohradě. Pravda, nebyl rád, že návrh běží na petrolej. Přinutil konstruktéry svého závodu přepracovat motor a ten začal jezdit na ropu a později na naftu.
To znamená, že to nebyl Rudolf, kdo přišel s nápadem tankovat naftu motorovou naftou. Navíc za jeho života byly všechny Dieselovy pokusy vybavit auto motorem vlastní výroby marné. Podařilo se to až jeho následovníkům o deset let později.
Sám Diesel za záhadných okolností v noci z 29. na 30. září 1913 náhle zemřel (či spíše zmizel).

V práci Rudolfa Diesela na vytvoření automobilových motorů pokračoval inženýr Prosper Lerange ze známé společnosti Benz & Cie. Lerange vynalezl a patentoval vznětový motor s předkomůrkou. Hlavní překážkou ale zůstal kompresor – byl velký a nemohl pracovat ve vysokých otáčkách. V roce 1922 tento problém vyřešil německý inženýr Robert Bosch, který zkonstruoval vysokotlaké palivové čerpadlo (HPFP), které umožnilo vznik vysokootáčkového dieselového motoru. V roce 1923 byl uveden na trh první dieselový nákladní automobil na světě, Benz 5K3. Jednalo se o 5tunový stroj, na kterém byl instalován 4válcový 8,8litrový motor s předkomůrkou, vyvíjející výkon od 45 do 50 koní. S. při 1000 ot./min.
Koncern začal v roce 1933 experimentovat s dieselovými motory pro osobní automobily. Teprve po zdlouhavém výzkumu a testování se podařilo vytvořit motor s menším zdvihovým objemem a s přijatelnou úrovní vibrací za provozu.

Mercedes-Benz s dieselovým motorem získal index 260D. Měl čtyřválcový motor o objemu 2545 ccm. cm (odtud označení 260) vyvíjející 45 hp. S. při 3000 ot./min. Jeho hlavní výhodou byla jeho účinnost. Průměrná spotřeba paliva se pohybovala těsně nad 9 l/100 km, benzinový kolega 13 l/100 km.

Takový je matoucí příběh s příchodem motorové nafty. Není známo, kdo a kdy jako první použil slovo „nafta“ jako označení paliva, ale jedno lze říci s jistotou: dieselový motor je spalovací motor se samovznícením paliva z komprese. V současné době se slovní spojení dieselové palivo (solární olej, nafta) týká kapalného produktu používaného jako palivo v dieselovém motoru.
Zdá se, že benzín a nafta jsou stálými společníky automobilových motorů na cestách. To ale zdaleka není pravda. Benzin na počátku 20. století v boji o lásku automobilových nadšenců dlouho konkuroval alkoholu a rostlinnému oleji. Ropné palivo zvítězilo až koncem 1930. let.

Nicholas Otto, autor prvního čtyřdobého spalovacího motoru na světě, zásoboval své duchovní dítě etanolem. Ano, a Diesel zpočátku experimentoval s arašídovým olejem jako palivem.

Hlavní argument ve prospěch biopaliv přišel od Henryho Forda, který v roce 1908 uvedl na trh svůj slavný Model T, který mohl jezdit na benzín, etanol nebo směs obou.

Co třeba Ford, když za první světové války auta ve většině zemí světa používala jako palivo etanol. Po válce byla pozice etanolu silnější než kdy jindy. Zdálo se, že benzín z každodenního života motoristů navždy zmizí.
Druhá světová válka ale zamotala všechny karty. Došlo k prudkému poklesu cen ropy a benzínu, což vyhnalo alkohol z nádrží.

Vše se vrátilo do normálu po masivní palivové krizi, která vznikla v roce 1973. Jak víte, arabské vyvážející státy uvalily embargo na dodávky ropy do Spojených států, Japonska a západní Evropy, což způsobilo pětinásobné zvýšení cen benzínu.
Dochází k novému nárůstu zájmu o etanol. V posledních letech se tato myšlenka stala aktuálnější než kdy jindy. Důvodem jsou neustále rostoucí ceny ropy.
Ve světě je jasný trend přejít na biologická paliva. Nejslibnějšími typy jsou etanol a bionafta. Typicky se ethanol získává z cukrové třtiny a kukuřice. Obecně lze ethylalkohol získat z jakékoli rostliny, pokud obsahuje cukr a škrob v dostatečném množství. Brambory, řepa, ječmen, pšenice – vše se hodí. Nejlepší variantou je ale cukrová třtina.

Brazílie je vyspělou zemí ve výrobě rostlinných paliv, kterým se běžně říká biopaliva. Tam od roku 1975 funguje celé odvětví pěstování cukrové třtiny. Brazílie je ale proslulá nejen svými obrovskými třtinovými plantážemi. Od 70. let tam byla auta konstruována na určitý druh paliva – některá na benzín a jiná na alkohol. Za posledních 10 let může téměř 90 % vyrobených brazilských aut jezdit na líh nebo benzín a tyto typy lze také míchat v libovolném poměru. Elektronika, která řídí motor, nezávisle rozpoznává složení paliva a přizpůsobuje mu motor.

Není žádným tajemstvím, že spalování benzínu a nafty vede k uvolňování oxidu uhličitého do atmosféry – hlavního nepřítele lidstva, protože způsobuje skleníkový efekt.

Samozřejmě, že při použití etylalkoholu se výfuky automobilů stanou čistšími. Zde je problém jiný – při výrobě etanolu se do atmosféry uvolňuje velké množství oxidu uhličitého. I když zastánci etanolu tvrdí, že během výrobního procesu se do atmosféry dostane přesně stejné množství CO2, jaké bylo dříve absorbováno (v důsledku fotosyntézy) stejnými rostlinami, které lze zpracovat. Ukazuje se, že etanol se sám neutralizuje a je absolutně neškodný pro životní prostředí.
Z každých 100 aut vyrobených v dnešním světě může 17 jezdit pouze na etanol a 70 na směs E85 (85 % etanolu a 15 % benzínu). Ale na benzín s přídavkem 10-15% etanolu (tento podíl je bezpečný pro tradiční motory) může efektivně jezdit úplně všechno.

Konstruktéři automobilů již začínají uvádět na trhy modely s hybridními motory. Hybridní motor je vlastně systém dvou motorů – elektrického a benzínového – které pracují střídavě nebo společně. Když je benzínový motor v chodu, baterie se nabíjí.
Samostatně stojí za zmínku vývoj, který běží na vodík, stejně jako elektromotory.

Vozidla s vodíkovými palivovými články jsou poháněna motorem, ve kterém dochází k chemické reakci mezi vodíkem a kyslíkem. Výsledkem této reakce je elektřina, která nastartuje motor.

Elektromotory. Elektrárna tohoto typu zahrnuje použití výkonných baterií, jejichž energie se využívá k provozu motoru. Nabíjení těchto baterií je ve většině případů možné pomocí běžné zásuvky. Zde je druhá strana mince. Při častém dobíjení ze zásuvky se baterie rychle stanou nepoužitelnými. A likvidace velkého množství baterií je spojena s obrovským poškozením životního prostředí.

Existují další méně oblíbené, ale neméně účinné alternativy. Například proces přeměny uhlí na kapalné palivo pro vozidla. Tuto technologii vynalezli Němci před druhou světovou válkou. Technologie není nijak zvlášť složitá. Nejprve se uhlí uvede do plynného stavu, poté se hořlavá směs plynů přemění na kapalné produkty ekvivalentní benzínu, naftě nebo leteckému palivu. Ve Spojených státech elektrárny, které přeměňují uhlí na kapalná dopravní paliva, využívají technologie sekvestrace uhlíku. Jeho hlavní výhodou je, že jsou z plynu odstraněny škodlivé nečistoty jako síra a rtuť.
Když už mluvíme o plynech, udělejme malou odbočku k plynu jako palivu pro automobily. Ještě ve 30. letech 30. století vznikl motor běžící na směs plynu a vzduchu. S vynálezem automobilu však dostal přednost benzín. Na plyn si lidé vzpomněli až ve XNUMX. letech minulého století. Nejprve to byly plynové generátorové motory, jejichž palivem byly dřevěné kusy.

Spalovaly se ve speciálních nádobách zvaných vyvíječe plynu, při nedostatku kyslíku – v důsledku toho vznikalo velké množství podoxidovaných produktů, které mohly úspěšně hořet ve válcích motoru. Jednotky na výrobu plynu byly poměrně objemné a těžké. Jejich hmotnost se pohybovala od 400 do 600 kg. Zážeh plynového generátoru trval 10-14 minut, spotřeba dřevěných hrudek cca 53 kg/100 km, rezerva chodu 60-70 km. Proto okamžitě začaly práce na vozech s plynovými válci. Sovětský svaz byl první, kdo v této věci jednal.

Na konci 30. let začaly z montážních linek sovětských automobilových továren sjíždět nákladní vozy s plynovými válci ZIS-30 a GAZ-44, jejichž motory využívaly plyn produkovaný nikoli plynovými generátory, ale dodávaný z lahví. A v západních zemích začali vážně uvažovat o využití plynu po ropné krizi v polovině 70. let.
Mezi mimořádné způsoby získávání paliva lze zaznamenat úsilí Japonců.
Jak plníte motor svého auta vodou? Vývojáři z japonského Genepaxu uvedli, že v motoru tohoto modelu se voda štěpí na vodík a kyslík. Výsledkem je, že auto jede na vodík, podle principu popsaného výše. Nikdo však neuvedl podrobné podrobnosti o tomto procesu.
Dnes již existují stovky druhů paliv. Je však třeba poznamenat, že většina z nich se používá sporadicky a jsou exkluzivnější a je nepravděpodobné, že by se někdy rozšířily.

92, 95, 98, 100 – Pokud pro vás tato čísla něco znamenají, pak jste na našem kanálu z nějakého důvodu. Dnes vám prozradíme, odkud benzin pochází a jakou historickou cestou se dostal k moderním čerpacím stanicím Udělejte si pohodlí!

Historie automobilového paliva

První spalovací motor vynalezl Nikolaus Otto v roce 1876 – každý žák osmé třídy to po pár hodinách fyziky pozná. Přestože se provozní schéma od té doby změnilo jen málo, existuje alespoň jeden důvod, proč jej nelze nazvat stejně jako moderní schéma – palivové. Ottov motor běží na lehký benzín. To znamená, že palivo je skladováno ve velkých válcích a tankování není snadný úkol. Navíc není moc svítiplynu: například v Rusku ho vyrábějí jen 2 továrny. Proto má tento motor úzký záběr a není vhodný pro přepravu.

První benzinový motor na světě

Pak se Gottlieb Daimler, zaměstnanec firmy Nicholase Otta, rozhodl, že to udělá sám a předvede svůj vývoj – benzínový motor. Podle zákonů žánru projektový manažer projekt odmítl a Daimler pak našel spojence ve svém kolegovi Wilhelmu Maybachovi, společně skončili a pokračovali v experimentu, čímž v roce 1885 vytvořili první benzinový motor na světě.

Daimler, Maybach. – Známá jména, že? Ano, to jsou zakladatelé společností Daimler-Motoren-Gesellschaft (DMG) a Maybach-Motorenbau GmbH, „otcové“ značek Mercedes-Benz a Maybach.

Daimler a Maybach

První benzín jel jako v měsíčním svitu

Historie benzinu však začala dávno před tím. Již v roce 1745 byly v Ukhtě (Rusko) prováděny experimenty s ropou a byla postavena první ropná rafinérie.

Technika je jednoduchá, podobná moderním měsíčním destilačním zařízením: kotel je umístěn v peci s trubkou vedoucí do prázdného sudu. Olej se zahřeje, dostane se do trubice a cestou se ochladí vodou.

Rafinovaný olej se používá hlavně pro domácí potřeby: pro lampy.

Zakladatelem benzinu je Michael Faraday, Angličan, který objevil elektromagnetické pole. Jako chemik a experimentální fyzik prováděl mnoho experimentů s uhlovodíky, až v roce 1825 izoloval sloučeninu, která se mohla rychle vznítit. Pro své objevy přivezl ropu do Malé Asie.

Zvýšení účinnosti benzínu

Benzín se postupem času zlepšoval: chemici našli způsoby, jak zvýšit jeho účinnost a zvýšit množství hotového paliva. To je to, co přimělo Daimlera a Maybacha, aby je vymysleli, a možná nevědomky vyhlásili válku svým americkým protějškům. V USA byl již v roce 1826 vynalezen motor poháněný lihem a terpentýnem, který Henry Ford použil ve svém prvním voze v roce 1896 (7 let poté, co vůz představil Daimler).

Henry Ford a jeho syn v autě

Boj o cenu alkoholu a benzínu

Alkohol byl pro americké farmy dostupnějším palivem než benzín, takže jejich rivalita trvá dodnes. Pozice se čas od času mění: Texas začíná produkovat ropu – benzín zlevňuje než alkohol, zavádějí se státní výhody pro zemědělství – alkohol se stává výnosnějším, objevují se zákony o neúrodě nebo suchu – benzín je opět na vrcholu atd. také země, kde auta jezdí na etanol nebo směs benzinu a etanolu. Jde především o Spojené státy americké a země Latinské Ameriky, kde jsou náklady na dovoz ropy vysoké. Rusko a evropské země navíc nejsou přizpůsobeny klimatu, ve kterém se alkohol používá jako palivo: v mrazu se chová chaoticky.

Vývoj prodeje pohonných hmot

Ještě před 120 lety byla auta luxusem, spíše výjimkou než pravidlem, takže centralizovaný prodej pohonných hmot byl méně nutný. Existují však záznamy o německých cestovatelích z počátku 20. století, kteří se potýkali s problémem najít benzín v každé osadě po cestě. Prodej pohonných hmot je podle nich malý, hlavně v lékárnách nebo u lékařů.

První čerpací stanice pro automobily se objevila v Seattlu (USA) v roce 1907, otevřela ji společnost California Standard Oil Company. Vypadá to takto: 1-2 barely, ve kterých je uloženo palivo a je v něm hadice, kterou proudí palivo do nádrže auta. 1920. a 1930. léta 1921. století lze charakterizovat jako období aktivního rozvoje čerpacích stanic: od roku 1929 do roku 12. Jejich počet vzrostl téměř 30krát, začaly se vybavovat odpočívárnami a pohodlnými vstupy, prodávaly se další náhradní díly a ve XNUMX. letech svět šokoval nový vynález – sloup s elektroměrem.

Čerpací stanice v Seattlu (USA) v roce 1907

Zajímavé je, že v Evropě a Americe se čerpací stanice otevřely nad obchody a pouliční kavárny: palivo bylo jen doplňkovou komoditou. V této podobě fungují dodnes. V Rusku je situace zrcadlová: čerpací stanice je hlavním podnikem, obchod je pomocný, který možná ani neexistuje.

Historie ruských čerpacích stanic

1950

První čerpací stanice se objevily v Rusku (přesněji v Ruské říši) v roce 1911 a do roku 1914 se jejich počet zvýšil na přibližně 440. K aktivnímu růstu majitelů automobilů došlo v 1950. letech: auto bylo stále luxusem, ale již více cenově dostupné, než před válkou. V tomto ohledu se také vyvíjí palivo: do 60. let. Čerpací stanice nabízejí benzín s oktanovým číslem 66, 72, 76 a motorovou naftu.

Jedna z prvních čerpacích stanic v roce 1911 v Rusku

1970

Další kolo vývoje přišlo v roce 1970, kdy se objevil první sériový sedan Higuli. Tento nový produkt vedl ke zvýšení počtu čerpacích stanic a dostupnosti benzinu A-92 výhradně pro tento model.

Rozdělení čerpacích stanic na státní a soukromé

Všechny čerpací stanice v SSSR byly rozděleny na „státní“ a „soukromé“. Samozřejmě jsou to všechna auta lidí, ale právo tankovat mají pouze auta podniků, jeden z běžných obyvatel a druhý z běžných obyvatel. Benzin společnosti je poskytován na kartě a je zde přísný měsíční limit a není snadné limit prodloužit.

Pro „soukromé obchodníky“ je vše jednodušší: Tankovat lze libovolnou hotovostí (ano, několikrát se zde snažili zavést distribuční systém, ale i tak lze kupóny prodávat bez omezení v obchodech s potravinami). Ceny pohonných hmot byly v průměru 8 kopejek za litr . Když se objevil benzín A-92, byl považován za velmi drahý: 20 kopejek za litr.

1980

V 1980. letech se objevil jiný typ kupónu: určené pro cizince. Zahraniční vozy již většinou jezdí na benzín A-95, kterého bylo v SSSR nedostatek, neprodával se na všech čerpacích stanicích a prodával se pouze těm, kteří cestovali z jiné země. Čerpací stanice se staly modernějšími, pohodlnějšími a orientovanými na zákazníka – před národními hosty nelze ztratit tvář.

1990

Počínaje moskevskou olympiádou se začali postupně zbavovat kuponového systému: Nejprve několik čerpacích stanic v hlavním městě přešlo na hotovost, později se přidaly další čerpací stanice po celé zemi. Vnitrostátní doručování „pokračovalo“ s kupony až do 1990. let. Po rozpadu Sovětského svazu zmizelo dělení na „státní“ a „soukromé“ čerpací stanice a státní monopol na čerpací stanice.

Od té doby se začaly objevovat skutečné soukromé stáčírny (včetně zahraničních), které se rychle vyvíjely z kontejnerových společností na ty, které často vídáme na silnicích: jsou zde kavárny, obchody, zeleň a dokonce i čerpací stanice.